江科大stm32输入捕获

### 关于江科大 STM32 输入捕获 学习笔记 教程 #### 什么是输入捕获？ 输入捕获是一种通过定时器捕捉外部信号变化的功能。它通常用于测量脉冲宽度、频率或其他时间相关的参数。STM32 的定时器模块提供了强大的输入捕获功能，可以通过配置通道来检测特定事件并记录对应的时间戳。 在江科大的 STM32 学习笔记中提到，STM32 的定时器支持多种高级特性，其中包括 **输入捕获** 功能[^3]。该功能允许用户利用定时器的输入通道捕获外部信号的变化时刻，并将其转换为计数值以便进一步处理。 --- #### 配置输入捕获的关键步骤 以下是实现输入捕获的主要技术要点： 1. **选择合适的定时器** - 使用具有输入捕获功能的通用定时器（如 TIM2, TIM3 等）。这些定时器具备多个通道，可作为输入捕获使用。 2. **设置时钟源** - 定时器的工作依赖内部或外部时钟源。对于输入捕获应用，可以选择外部时钟源以同步外部信号[^3]。 3. **配置输入捕获模式** - 设置定时器通道为输入捕获模式（IC Mode），并通过滤波器减少噪声干扰。 - 配置极性（上升沿、下降沿或双边沿触发）以及捕获预分频系数。 4. **启用中断或 DMA** - 当捕获到指定事件时，可通过中断服务程序读取捕获寄存器中的值，或者借助 DMA 将数据传输至内存缓冲区。 5. **计算实际时间间隔** - 利用捕获寄存器存储的计数值和定时器时基频率，可以推导出两次捕获之间的时间差。 --- #### 示例代码：基于 STM32 的输入捕获实现 以下是一个简单的输入捕获示例代码片段，展示如何配置 TIM2 进行输入捕获操作： ```c #include "stm32f10x.h" void TIM2_InputCapture_Init(void) { GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure; TIM_ICInitTypeDef TIM_ICInitStructure; // 启用相关外设时钟 RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE); RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2, ENABLE); // 配置 PA0 (TIM2_CH1) 为复用输入模式 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU; // 上拉输入 GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); // 初始化 TIM2 时间基准结构体 TIM_TimeBaseStructInit(&TIM_TimeBaseStructure); TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = 65535; // 自动重装载值 TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = 72 - 1; // 预分频器，假设系统时钟为 72 MHz TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1; TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up; TIM_TimeBaseInit(TIM2, &TIM_TimeBaseStructure); // 初始化 TIM2 输入捕获结构体 TIM_ICStructInit(&TIM_ICInitStructure); TIM_ICInitStructure.TIM_Channel = TIM_Channel_1; // 选择通道 1 TIM_ICInitStructure.TIM_ICPolarity = TIM_ICPolarity_Rising; // 上升沿捕获 TIM_ICInitStructure.TIM_ICSelection = TIM_ICSelection_DirectTI; // 直接映射 TI1 TIM_ICInitStructure.TIM_ICPrescaler = TIM_ICPSC_DIV1; // 不分频 TIM_ICInitStructure.TIM_ICFilter = 0xF; // 数字滤波器 TIM_ICInit(TIM2, &TIM_ICInitStructure); // 开启 TIM2 中断 TIM_ITConfig(TIM2, TIM_IT_CC1, ENABLE); // 启动定时器 TIM_Cmd(TIM2, ENABLE); } // 中断服务函数 void TIM2_IRQHandler(void) { if (TIM_GetITStatus(TIM2, TIM_IT_CC1) != RESET) { // 检查 CC1 中断标志 uint16_t capture_value = TIM_GetCapture1(TIM2); // 获取捕获值 TIM_ClearITPendingBit(TIM2, TIM_IT_CC1); // 清除中断标志 } } ``` 此代码展示了如何初始化 TIM2 并配置其通道 1 为输入捕获模式。当检测到上升沿时，会触发中断并将捕获值保存下来。 --- #### 参考资源推荐 除了上述内容之外，还可以参考以下资源深入学习： - STMicroelectronics 提供的《STM32 Reference Manual》详细描述了定时器架构及其工作原理[^1]。 - `Delay.h` 文件定义了一些基础延时函数，虽然不直接涉及输入捕获，但可以帮助理解硬件延迟的概念[^2]。 ---

### 江科大 STM32 课程资料及项目实例 江科大（江协科技）提供的 STM32 学习资料和项目实例涵盖了从基础到进阶的内容，适合初学者逐步掌握 STM32 的开发技能。以下是一些可能的课程资料和项目实例方向： #### 1. **STM32 基础入门** - **新建工程**：学习如何使用 STM32CubeMX 或 Keil 工具链创建一个 STM32 工程[^1]。 - **GPIO 配置**：了解如何配置 GPIO 引脚作为输入或输出，实现简单的 LED 点亮或按键检测功能。 - **外部中断**：通过外部中断学习如何响应突发信号，例如旋转编码器或红外遥控接收头的信号处理[^2]。 #### 2. **定时器与编码器应用** - **定时器配置**：学习如何配置 STM32 的定时器模块，包括时基单元 TIM3 的初始化、预分频器设置以及计数器模式的选择[^3]。 - **编码器接口**：通过 `Encoder_init` 函数实现对旋转编码器的支持，包括滤波器配置和极性选择[^3]。 #### 3. **外部中断 EXTI** - **EXTI 原理**：理解 EXTI 的工作机制，包括监测 GPIO 口电平变化并触发中断的功能[^4]。 - **优先级分配**：学习如何合理分配中断优先级，确保关键任务能够及时响应[^4]。 - **触发方式**：支持上升沿、下降沿或双边沿触发，满足不同应用场景的需求[^4]。 #### 4. **项目实例** - **按键检测**：虽然不推荐使用外部中断来读取按键信号，但可以通过定时器中断实现后台按键值读取，同时处理按键抖动和松手检测问题。 - **红外遥控接收**：设计一个基于外部中断的红外遥控接收系统，捕获短暂的红外信号并解析其数据。 - **旋转编码器控制**：利用编码器接口函数实现对旋转编码器的支持，用于测量角度或速度[^3]。 ```python # 示例代码：GPIO 初始化（伪代码） def gpio_init(pin, mode): if mode == "output": # 配置为输出模式 pass elif mode == "input": # 配置为输入模式 pass # 示例代码：外部中断配置（伪代码） def exti_config(pin, trigger_mode): if trigger_mode == "rising": # 上升沿触发 pass elif trigger_mode == "falling": # 下降沿触发 pass ``` ####